Prevenzione e Previsione dei Rischi Geologici: Terremoti, Vulcani e Tettonica delle Placche

Rischio Sismico: Definizione e Misurazione

Un terremoto si verifica quando viene rilasciata la tensione accumulata in un difetto (faglia). L'energia liberata dall'ipocentro si propaga all'interno della Terra sotto forma di onde sismiche P ed S. Raggiunto l'epicentro, vengono generate le onde di superficie, che sono le principali responsabili della distruzione causata da questi fenomeni.

Per valutare e quantificare i terremoti si utilizzano due concetti fondamentali:

• L'intensità sismica: è una misura qualitativa che fornisce gradi in funzione degli effetti causati dal terremoto. Viene misurata con la scala Mercalli o la scala MSK.
• La magnitudo: misura la quantità di energia rilasciata dal terremoto. È rappresentata dalla scala Richter.

Metodi di Previsione Sismica

La previsione dei terremoti si basa sullo studio dei precursori sismici e sulla storia sismica di una regione.

Storia dei Terremoti

Lo studio della storia sismica serve a stabilire la frequenza dei terremoti e i periodi di calma. Sulla base di questi dati, vengono prodotte le carte dei pericoli, che rappresentano l'entità prevedibile dell'esposizione, e le mappe di esposizione, che riflettono i danni causati dai terremoti precedenti.

Studio dei Precursori Sismici

Si basa sulle variazioni delle proprietà fisiche che si verificano in prossimità di una frattura.

Principali Precursori Sismici:

• Elevazioni del suolo.
• Variazioni di conducibilità elettrica e del campo magnetico locale.
• Diminuzione del rapporto V_p/V_s (velocità delle onde P rispetto alle onde S).
• Aumento della quantità di radon.
• Aumento del numero di microsismicità locale.
• Cambiamenti nel comportamento animale.

Misure Preventive Sismiche

Mirano a ridurre l'esposizione e la vulnerabilità delle aree ad elevata storia sismica. Queste possono includere:

• L'organizzazione del territorio, delimitando le aree in cui è possibile o non è possibile costruire.
• La costruzione di strutture antisismiche.
• L'azione sociale e l'informazione della protezione civile per la popolazione.
• La stipula di contratti di assicurazione che possano aiutare a coprire i danni che si verificano.

Rischio Vulcanico: Tipi di Eruzione e Prevenzione

Le eruzioni vulcaniche coincidono prevalentemente con zone di subduzione e bordi divergenti (dorsali oceaniche). Per quantificare il potenziale pericolo di qualsiasi apparato vulcanico, si stabilisce l'indice di esplosività vulcanica.

Tipi di Eruzioni Vulcaniche

Le eruzioni vulcaniche possono essere di diversi tipi:

• Eruzioni Hawaiane: Sono tranquille e fluide.
• Eruzioni Stromboliane: Sono più esplosive, con maggiore emissione di piroclasti.
• Eruzioni Vulcaniane: Vengono espulsi prevalentemente piroclasti e quasi nessuna lava.
• Eruzioni Pliniane: Sono altamente esplosive e possono portare a violente valanghe incandescenti.

Metodi di Previsione Vulcanica

Come per i terremoti, lo studio della storia eruttiva di un vulcano è uno dei principali metodi di previsione. È possibile stabilire il tempo di ritorno delle eruzioni.

Precursori Vulcanici:

• Sismicità di origine sismico-tettonica.
• L'elevazione e le deformazioni del suolo causate dalla crescita del magma all'interno del vulcano.
• L'aumento del potenziale elettrico e i cambiamenti nel campo magnetico locale.
• Le emissioni di gas.
• Le variazioni di temperatura dell'acqua nei laghi craterici.

Misure di Prevenzione Vulcanica

• L'evacuazione della popolazione.
• Il cambiamento del corso dei flussi lavici tramite fossati.
• La solidificazione delle lave tramite acqua fredda.
• La distribuzione di maschere tra la popolazione.
• Il drenaggio dei laghi vulcanici.
• La costruzione di rifugi emisferici e non combustibili.

Il Ciclo di Wilson: Evoluzione delle Placche Litosferiche

Wilson ha proposto un'evoluzione ciclica delle placche litosferiche che consiste nelle seguenti fasi:

1. Primi Eventi Vulcanici: Si verifica il magmatismo iniziale, che allunga una zona della placca. La placca litosferica si divide in due.
2. La Formazione di una Frattura: La frattura incipiente della fase precedente si allarga e diventa più chiaramente definita. Dalla parte centrale dell'apertura fuoriesce il magma, che raffreddandosi forma la litosfera oceanica. La presenza di magma in profondità provoca un rigonfiamento della litosfera, formando una cupola termica nella cui parte centrale si trova una fossa tettonica circondata da alture topografiche.
3. Espansione dei Fondali Oceanici: Nuovo magma tenta di uscire spingendo la parte superiore dell'apertura, che si è già solidificata, e produce il movimento divergente delle placche su entrambi i lati della frattura. L'uscita del magma fa crescere la litosfera oceanica e il fondo dell'oceano si espande fino a quando si verifica una frattura per cui alcuni margini entrano in contatto con la litosfera continentale. Da questa frattura ha inizio la zona di subduzione.
4. Subduzione: Il processo di subduzione consuma gradualmente la litosfera oceanica, avvicinando la litosfera continentale che può esistere su entrambe le placche e deformando i sedimenti che si sono accumulati sul fondo dell'oceano.
5. Fine del Mare: La dorsale oceanica che prima separava le placche può essere anch'essa introdotta nella zona di subduzione. Il fondo dell'oceano continua a scendere, poiché una parte della litosfera scivola sotto l'altra, fino a quando i continenti entrano in contatto.
6. Collisione Continentale: Quando i due continenti si scontrano, sorge una catena montuosa che presenta molte linee di sutura o gruppi di deformazione, come l'Himalaya. Successivamente, le montagne subiscono l'erosione fino a raggiungere lo stato iniziale del ciclo.